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【摘 要】在进行建筑工程施工设计之前,应当做好施工现场勘察工作,了解工程项目施工建设现场的相关地质情况及环境实况、岩土结构等,便于为工程建设项目提供相应的设计依据与数据支持。本文介绍了综合勘察技术在岩土工程勘察中的意义,有针对性的阐述了综合勘察技术在岩土工程勘察中的作用。
【关键词】综合勘察技术;岩土工程;工程勘察;应用
当前,在开展岩土工程勘察工作时,所采用的勘察技术种类较多,有传统类的勘察技术,也有数字化勘察技术等等,不同的勘察技术具有不同的优势与劣势,适宜的工程项目也不完全相同。而通过综合勘察技术,则可以进一步满足工程项目勘察的需要,提高岩土工程勘察的实效,为工程的建设设计与施工提供更精确的基础数据。
1.综合勘察技术在岩土工程勘察中的意义
岩土工程勘察是应用岩土工程的观点、技术和方法,查明、分析、评价建设场地的岩土工程条件和地质环境特征。作为一个地质灾害频繁、特殊性岩土种类众多的国家,加强该领域的研究是势在必行的。只有在工程建设前进行岩土工程勘察,才能运用工程地质学的方法和理论,充分掌握所在区域的岩土工程情况,然后提前对存在的不良地质作用采取防治办法,避免发生地质灾害。同时,岩土工程勘察技术的运用可为建设项目的没计和施工提供科学的指导数据,及时避免和改造自然环境中存在的不利条件,避免或节约项目施工中的处理费用,从而保证建设项目的质量安全和生产进度。因此,前期的岩土工程勘察工作虽然所占比率不大,但其作用和意义显得十分重要。
2.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析
随着科技的发展,工程物探技术也得到了很大的发展并在各类岩土工程勘察方面得到良好的应用。传统的钻探方法在单点揭示地层的直观性及精准性方面,目前尚未有其他勘察手段可以完全替代。可以说,各种的勘察手段各有自己的优势,也有自己的不足的地方。因此,为满足勘察更细化、更深入、更精准的要求,全面评价相关地质体的性质,综合勘察手段在勘察中扮演了越来越重要的角色。以下通过介绍某工程的详细勘察情况,初步介绍综合勘探技术在岩土工程勘察中的应用。
2.1工程实况
2.1.1场地水文地质条件
地表水场区位于乌江支流三岔河下游-鸭池河与猫跳河夹持的河间地块部位,属长江流域乌江水系。地下水地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水及碳酸盐岩类基岩岩溶、裂隙水。拟建场区地下水为上层滞水与基岩裂隙、岩溶管道水,并整体向西侧百花湖排泄。
2.1.2地球物理特征
地层波速岩土介质的岩性、物性、成分和结构,以及所处环境的构造和地表条件的不同,都会使得地震波的运动学和动力学特征发生变化。一般情况下岩石越致密,其波速越高,而不良地质现象如岩溶发育、溶洞,断层破碎带等,均会导致波速、频率、振幅的明显变化。针对本场区的地质勘探,在钻孔中进行声波测试,岩样声波测试,以及地表进行的折射波,面波等测试,综合推算本场区的地震有关参数。岩土电性本次勘探目的主要是初步查明场区布设测线范围内隐伏的不明岩溶构造,如隐伏断裂、岩溶空洞或溶蚀破碎、地下暗河、充水溶洞及老旧窑形成的采空区等异常。本次高密度电法测试采用的物性参数为电阻率值。通过对场区岩石和部分异常体的电性测试,结合贵阳地区同类型场地电性参数综合归纳本场区岩土电性特性。
2.2综合物探
2.2.1地震映像法
地震映像属浅层地震勘查方法范畴,其原理是利用不同地层结构和不同类别岩土存在的波阻抗差异。当存在地层界面和不良地质现象(如溶洞、断层等)时,将形成波阻抗界面,利用人工震源在地表产生的地震波,其向下传播遇到岩土物理界面(波阻抗界面)将产生波的反射等,利用高灵敏度检波器和计算机控制的接收仪器组成的数据采集系统,将接收到向上反射的地震波,根据地震波所携带的信息,就可以了解地下地层结构、基岩起伏形态、隐伏煤巷、溶洞断层破碎带等地下地质现象。
2.2.2高密度电法
电法勘探是研究地层电学性质及电场、电磁场变化规律,根据研究地质对象的电性差异,通过仪器测量电场情况,进而研究电场的分布规律,以了解地下构筑物或地质体的状况,从而达到勘探目的。
2.3物探资料的数据处理
2.3.1地震映像
地震映像的数据处理:地震反射波的数据处理采用核工业部北京地质研究院物化探研究中心的CSP6浅层地震数据处理系统和加拿大骄佳公司的Geogiga软件进行。主要处理内容为:预处理、编辑、频谱分析、速度分析、参数筛选、速度滤波、频率滤波、均衡、动静校正、偏移归位等,经过处理的成果即为供推断解释的时间剖面图。
2.3.2高密度电法
对采集得到的数据,使用二维电阻率反演成像软件中的数据处理功能进行预处理,同时输入测线地面高程数据,作地形校正,再据经验在软件中合理设置解释所必须的参数。这些准备工作完成后,运行软件进行反演解释。在解释过程中,随时调整参数,以便使结果真实合理,计算结果用ρs等值线图和电阻率色度图表现,两者结合,综合解释。
2.4物探勘察的结果分析
根据各剖面上的异常分布,结合走向趋势,进行分析,圈绘出岩溶发育在平面上的分布。现以第9测线相同平面位置地震映像剖面与高密度电法剖面的比对分析为例说明。在地震时深剖面的3处明显异常,分别在平面上位于10~14m、26~28m、42~45m,埋深范围大致在12~14m、7~10m、20~22m,表現为波绕射,多次反射,同相轴错断,振幅降低、相位畸变等。而对应高密度电法视电阻率剖面上相对应的平面位置和埋深范围,则表现为一处低阻异常和两处高阻异常。二者在平面位置和深度范围基本一致,据此推断为溶洞(高阻:3000~4000Ω·m)和岩溶发育破碎带(低阻:400~500Ω·m)。事实上在高密度视电阻率剖面上,平面22m为中心,埋深4~6m的位置,还有一高阻异常,其值约为3000Ω*m,在对应的地震剖面上表现为波形杂乱、振幅陡降,推断为岩溶崩塌堆积。
2.5开挖验证
据钻探资料结合物探勘察成果,B-6号桩位进行开挖,发现宽度0.5m,深度1.3m,长度2.7m的泥槽;C-7桩位也发现泥质半充填的溶洞。经开挖,物探推断的不良地质现象得了证实,施工单位进行了揭穿,回填、夯实等工程处理。从而保证了建筑物的安全。
3.结语
综上所言,本次勘察采用钻探与物探的结合,以综合勘察技术快速、全面、准确可靠地查明拟建物场地上的岩溶分布情况,为工程施工提供了可靠的依据。因此,在岩溶发育地区,有必要先采用物探初勘,若发现异常,再施以钻探验证,通过采用综合勘察技术,其发现岩溶的几率应该更高,可以有效地减少工程隐患。■
【参考文献】
[1]郑红波,邢玉清.地震横波勘探与联合剖面法在城市地质调查中的综合应用[J].工程勘察,2011(12):72-76.
[2]刘宏岳,林朝旭,林孝城,黄佳坤.综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究[J].隧道建设,2012.6(3):275-280.
[3]李大虎,李才明,邵昌盛.多道瞬态面波在工程勘察中的应用[J].内蒙古石油化工,2008(6):123-124.
[4]刘建胜,李树荣,王爱民.采用综合物探和钻探方法查明章丘矿山采空区[J].山东国土资源,2007.3(3):17-20.
【关键词】综合勘察技术;岩土工程;工程勘察;应用
当前,在开展岩土工程勘察工作时,所采用的勘察技术种类较多,有传统类的勘察技术,也有数字化勘察技术等等,不同的勘察技术具有不同的优势与劣势,适宜的工程项目也不完全相同。而通过综合勘察技术,则可以进一步满足工程项目勘察的需要,提高岩土工程勘察的实效,为工程的建设设计与施工提供更精确的基础数据。
1.综合勘察技术在岩土工程勘察中的意义
岩土工程勘察是应用岩土工程的观点、技术和方法,查明、分析、评价建设场地的岩土工程条件和地质环境特征。作为一个地质灾害频繁、特殊性岩土种类众多的国家,加强该领域的研究是势在必行的。只有在工程建设前进行岩土工程勘察,才能运用工程地质学的方法和理论,充分掌握所在区域的岩土工程情况,然后提前对存在的不良地质作用采取防治办法,避免发生地质灾害。同时,岩土工程勘察技术的运用可为建设项目的没计和施工提供科学的指导数据,及时避免和改造自然环境中存在的不利条件,避免或节约项目施工中的处理费用,从而保证建设项目的质量安全和生产进度。因此,前期的岩土工程勘察工作虽然所占比率不大,但其作用和意义显得十分重要。
2.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析
随着科技的发展,工程物探技术也得到了很大的发展并在各类岩土工程勘察方面得到良好的应用。传统的钻探方法在单点揭示地层的直观性及精准性方面,目前尚未有其他勘察手段可以完全替代。可以说,各种的勘察手段各有自己的优势,也有自己的不足的地方。因此,为满足勘察更细化、更深入、更精准的要求,全面评价相关地质体的性质,综合勘察手段在勘察中扮演了越来越重要的角色。以下通过介绍某工程的详细勘察情况,初步介绍综合勘探技术在岩土工程勘察中的应用。
2.1工程实况
2.1.1场地水文地质条件
地表水场区位于乌江支流三岔河下游-鸭池河与猫跳河夹持的河间地块部位,属长江流域乌江水系。地下水地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水及碳酸盐岩类基岩岩溶、裂隙水。拟建场区地下水为上层滞水与基岩裂隙、岩溶管道水,并整体向西侧百花湖排泄。
2.1.2地球物理特征
地层波速岩土介质的岩性、物性、成分和结构,以及所处环境的构造和地表条件的不同,都会使得地震波的运动学和动力学特征发生变化。一般情况下岩石越致密,其波速越高,而不良地质现象如岩溶发育、溶洞,断层破碎带等,均会导致波速、频率、振幅的明显变化。针对本场区的地质勘探,在钻孔中进行声波测试,岩样声波测试,以及地表进行的折射波,面波等测试,综合推算本场区的地震有关参数。岩土电性本次勘探目的主要是初步查明场区布设测线范围内隐伏的不明岩溶构造,如隐伏断裂、岩溶空洞或溶蚀破碎、地下暗河、充水溶洞及老旧窑形成的采空区等异常。本次高密度电法测试采用的物性参数为电阻率值。通过对场区岩石和部分异常体的电性测试,结合贵阳地区同类型场地电性参数综合归纳本场区岩土电性特性。
2.2综合物探
2.2.1地震映像法
地震映像属浅层地震勘查方法范畴,其原理是利用不同地层结构和不同类别岩土存在的波阻抗差异。当存在地层界面和不良地质现象(如溶洞、断层等)时,将形成波阻抗界面,利用人工震源在地表产生的地震波,其向下传播遇到岩土物理界面(波阻抗界面)将产生波的反射等,利用高灵敏度检波器和计算机控制的接收仪器组成的数据采集系统,将接收到向上反射的地震波,根据地震波所携带的信息,就可以了解地下地层结构、基岩起伏形态、隐伏煤巷、溶洞断层破碎带等地下地质现象。
2.2.2高密度电法
电法勘探是研究地层电学性质及电场、电磁场变化规律,根据研究地质对象的电性差异,通过仪器测量电场情况,进而研究电场的分布规律,以了解地下构筑物或地质体的状况,从而达到勘探目的。
2.3物探资料的数据处理
2.3.1地震映像
地震映像的数据处理:地震反射波的数据处理采用核工业部北京地质研究院物化探研究中心的CSP6浅层地震数据处理系统和加拿大骄佳公司的Geogiga软件进行。主要处理内容为:预处理、编辑、频谱分析、速度分析、参数筛选、速度滤波、频率滤波、均衡、动静校正、偏移归位等,经过处理的成果即为供推断解释的时间剖面图。
2.3.2高密度电法
对采集得到的数据,使用二维电阻率反演成像软件中的数据处理功能进行预处理,同时输入测线地面高程数据,作地形校正,再据经验在软件中合理设置解释所必须的参数。这些准备工作完成后,运行软件进行反演解释。在解释过程中,随时调整参数,以便使结果真实合理,计算结果用ρs等值线图和电阻率色度图表现,两者结合,综合解释。
2.4物探勘察的结果分析
根据各剖面上的异常分布,结合走向趋势,进行分析,圈绘出岩溶发育在平面上的分布。现以第9测线相同平面位置地震映像剖面与高密度电法剖面的比对分析为例说明。在地震时深剖面的3处明显异常,分别在平面上位于10~14m、26~28m、42~45m,埋深范围大致在12~14m、7~10m、20~22m,表現为波绕射,多次反射,同相轴错断,振幅降低、相位畸变等。而对应高密度电法视电阻率剖面上相对应的平面位置和埋深范围,则表现为一处低阻异常和两处高阻异常。二者在平面位置和深度范围基本一致,据此推断为溶洞(高阻:3000~4000Ω·m)和岩溶发育破碎带(低阻:400~500Ω·m)。事实上在高密度视电阻率剖面上,平面22m为中心,埋深4~6m的位置,还有一高阻异常,其值约为3000Ω*m,在对应的地震剖面上表现为波形杂乱、振幅陡降,推断为岩溶崩塌堆积。
2.5开挖验证
据钻探资料结合物探勘察成果,B-6号桩位进行开挖,发现宽度0.5m,深度1.3m,长度2.7m的泥槽;C-7桩位也发现泥质半充填的溶洞。经开挖,物探推断的不良地质现象得了证实,施工单位进行了揭穿,回填、夯实等工程处理。从而保证了建筑物的安全。
3.结语
综上所言,本次勘察采用钻探与物探的结合,以综合勘察技术快速、全面、准确可靠地查明拟建物场地上的岩溶分布情况,为工程施工提供了可靠的依据。因此,在岩溶发育地区,有必要先采用物探初勘,若发现异常,再施以钻探验证,通过采用综合勘察技术,其发现岩溶的几率应该更高,可以有效地减少工程隐患。■
【参考文献】
[1]郑红波,邢玉清.地震横波勘探与联合剖面法在城市地质调查中的综合应用[J].工程勘察,2011(12):72-76.
[2]刘宏岳,林朝旭,林孝城,黄佳坤.综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究[J].隧道建设,2012.6(3):275-280.
[3]李大虎,李才明,邵昌盛.多道瞬态面波在工程勘察中的应用[J].内蒙古石油化工,2008(6):123-124.
[4]刘建胜,李树荣,王爱民.采用综合物探和钻探方法查明章丘矿山采空区[J].山东国土资源,2007.3(3):17-20.